Design Jaringan Aplikasi Video Call

10 Perkembangan dan penyebaran Video Call melalui telepon mulai meluas, Karena hampir semua telepon seluler yang mendukung jaringan UMTS dapat melakukan panggilan video dengan fasilitas kamera yang menjadi perangkat input.

2.4 Design Jaringan Aplikasi Video Call

Didalam jaringan aplikasi Video Call harus lebih jeli melihat hal – hal yang menjadi kunci faktor dari keberhasilan jaringan aplikasi video call itu sendiri. Faktor – faktornya antara lain Video, Audio, Codec, Bandwidth, Resolition dan Framerate.

2.4.1 Video

Untuk melakukan Video Call, digunakan webcam sebagai data sumber yang akan dikirimkan. Webcam memiliki resolusi pengambilan gambar, dan resolusi antar satu webcam dengan webcam yang lain dapat bervariasi. Dahulu, webcam masih memiliki resolusi yang kecil, misalnya 160x120. Namun sekarang sudah ada webcam yang memiliki resolusi beberapa megapixel. Semakin besar ukuran resolusi semakin besar pula jumlah data yang dikirimkan, sehingga bandwidth yand diperlukan juga semakin besar. Oleh karena itu, jarang sekali dilakukan conference dengan ukuran resolusi yang besar. Umumnya ukuran resolusi yang digunakan untuk Video Conference adalah 320x240. Selain itu, hal yang berpengaruh pada ukuran data adalah frame rate. Frame rate adalah jumlah gambar yang dikirimkan tiap detik. Misalkan ukuran gambar 320x240 dengan 30 frame per second fps, jumlah piksel yang Universitas Sumatera Utara 11 dikirimkan tiap detiknya adalah 320x240x30 = 2.304.000 piksel. Jika frame rate 15 fps, jumlah piksel yang dikirimkan tiap detiknya berkurang drastis menjadi 1.152.000 piksel, dengan demikian dapat menghemat bandwidth. Namun jika frame rate diturunkan video yang dihasilkan tidak akan lancar seperti video dengan frame rate yang tinggi [3].

2.4.2 Audio

Untuk melakukan Video Call, digunakan sebuah microphone untuk input audio. Sama halnya dengan data video terdapat faktor yang dapat mempengaruhi ukuran data yang dikirimkan, misalnya sampling rate dalam satuan kHz dan jumlah channel. Pada umumnya ukuran data audio yang dikirimkan melalui streaming ini lebih kecil dibandingkan dengan data video. Sebuah data audio yang tidak dikompres menghasilkan data sebesar 5 megabyte per channel per menit. Tetapi, masih dimungkinkan jika input dari device ingin dikompres sehingga lebih menghemat bandwidth yang ada. Gambar 2.2 memeperlihatkan proses konversi gelombang analog ke digital [3]. Gambar 2.2 Konversi analog ke digital Universitas Sumatera Utara 12

2.4.3 Codec

CodingDecoding yang mana merupakan otak dari sistem. Dan keberhasilan dari komunikasi visual sangatlah tergantung dari perangkat ini. Gambar 2.3 memperlihatkan beberapa model codec [2]. Gambar 2.3 Beberapa Model Codec Codec merupakan sebuah proses mengubah data suara yang dikonfersikan dalam bentuk data digital dan kemudian ditransmisikan dan dikembalikan lagi kebentuk data suara ketika sampai ketujuan. Codec digunakan untuk penghematan bandwidth. Codec tersedia dalam bentuk open source dan non-open source. Codec adalah teknologi yang memaketkan data voice ke dalam format data lain dengan perhitungan matematis tertentu sehingga menjadi lebih teratur dan mudah dipaketkan. Dengan menggunakan Codec tertentu bandwidth dapat dihemat. Namun risikonya suara dapat menjadi kurang jernih atau berubah warna suaranya. Apabila mengejar kualitas suara yang baik, jernih, dan tidak berubah warna suaranya, dibutuhkan CODEC dengan perhitungan matematis yang minim. Konsekuensinya kebutuhan bandwidth meningkat. Codec dengan bandwidth terboros adalah G.711, menghabiskan bandwidth sekitar 87 kbps. Sebaliknya, CODEC yang paling hemat dan umum digunakan adalah G.723.1, menghabiskan bandwidth sekitar 22 kbps. CODEC lain yang umum digunakan karena suaranya yang lebih jernih dari pada G.723.1, tetapi Universitas Sumatera Utara 13 bandwidth-nya jauh lebih kecil dibanding G.711 adalah G.729. CODEC ini menghabiskan bandwidth sekitar 24 kbps. Adapun CODEC lain yang umum dan gratis adalah GSM dan iLBC yang menghabiskan bandwidth sekitar 29 – 31 kbps.Tabel 2.1 menunjukkan perbandingan bit rate codec [5]. Tabel 2.1 Perbandingan Bit Rate Codec Codec Algoritma Bit Rate Kbps ITU G.721 PCM Pulse Code Modulation 64 ITU G.722 SBADPCM Sub – Band Adaptive Differential Pulse Code Modulation 48, 56 dan 64 ITU G.723 Multi – rate Coder 5, 3 dan 6.4 ITU G.726 ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation 16, 24, 32 dan 40 ITU G.727 Multi – Rate ADPCM 16 – 40 ITU G.728 LD – CELP Low – Delay Code Excited Linear Prediction 16 ITU G.729 CS-ACELP Conjugate Structure Algebraic – Code Excited Linear Prediction 8 ILBC Internet Low Bitrate Codec 13, 33 dan 15, 20 GSM – Full Rate RPE-LTPRegular Pulse Excitation Long – term Prediction 13 GSM – Enchanced Full ACELP Algebraic Code Excited Linear Prediction 12.2 GSM – Half Rate CELP – VSELP Code Excited Linear prediction – Vector Sum Excited Linear Prediction 11.4 Universitas Sumatera Utara 14 Tabel 2.1 lanjutan Codec Algoritma Bit Rate Kbps DoD FS - 1016 CELP code Excited Linear Prediction 4.8 Speex CELP Code Excited Linear Prediction 2.15 – 44.2

2.4.4 Bandwidth

Persyaratan lain yang perlu diperhatikan dalam melakukan komunikasi melalui Video Call adalah masalah bandwidth atau kecepatan transmisi data. Semakin kecil bandwidth yang disediakan untuk komunikasi, semakin rendah pula kecepatan transfer data dan kualitas gambar video yang sedang berlangsung juga buruk atau samar. Sebuah kapasitas transmisi medium menuju pada transmit info video, audio data. Bila digambarkan aliran telpon itu sebagai pipa air, bandwidth adalah ukuran dari pipa itu sendiri sedangkan isi yang mengalir didalamnya adalah informasi, isinya dalam bentuk Kbps Kilo bits persecond. Penggambaran aliran komunikasi sebagai pipa air diperlihatkan pada Gambar 2.4. Untuk Video Call di rekomendasikan 384 Kbps untuk bisa dihasilkan kualitas yang lebih baik. Namun saat ini telah banyak perangkat Video call yang dapat berkomunikasi dengan hanya menghasilkan kurang dari 128 Kbps bahkan sampai pada bandwidth 64 Kbps [3]. Gambar 2.4 Penggambaran aliran komunikasi sebagai pipa air Universitas Sumatera Utara 15

2.4.5 Resolusi

Resolusi sering digunakan sebagai jumlah pixel dalam pencitraan gambar digital. Sebuah gambar dengan tinggi sejumlah N pixel dan lebar M pixel, dapat memiliki resolusi garis yang kurang dari itu. Namun, jika jumlah pixel digunakan sebagai pengukur resolusi, metode yang digunakan adalah mengambil dua buah bilangan bulat yang menunjukkan berapa pixel tinggi gambar tersebut dan berapa pixel lebarnya, kemudian mengalikan angka ini, dan membaginya dengan satu juta untuk mendapatkan angka megapixel. Jenis – jenis resolusi video diperlihatkan pada Gambar 2.5 [4]. Persepsi resolusi dimana hubungan antara resolusi adalah pada ukurannya. Biasanya penggambaran pada penulisannya adalah dot atau pixel. Berikut ini standarisasi resolusi video. - HD Sebuah standarisasi yang dimanfaatkan sistem televisi digital. - XGA Standarisasi grafik resolusi tinggi yang di perkenalkan oleh IBM. Gambar 2.5 Resolusi video Universitas Sumatera Utara 16 Semakin besar resolusi yang dipakai maka semakin besar bandwidth yang dipakai, hal ini diperlihatkan Gambar 2.6 [3]. Gambar 2.6 Diagram Bandwidth dengan Resolusi

2.4.6 Frame Rate

Frame rate adalah Jumlah bingkai gambar atau frame yang ditunjukkan setiap detik dalam membuat gambar bergerak; diwujudkan dalam satuan fps frames per second, makin tinggi angka fps-nya, semakin mulus gambar bergeraknya. Game dan film, biasanya tinggi fps-nya. Pengkodean video merupakan salah satu cara untuk mengatasi permasalahan mengenai tingginya bit rate yang harus disediakan untuk proses transmisi dan penyimpanan dari data video digital. Salah satu standar pengkodean video adalah ITU-T G.1010 yang mendefinisikan pengkodean video untuk target bit rate 64 kbps hingga 1024 kbps. Dalam pengkodean ITU-T G.1010, dilakukan kompresi intraframe melalui transform coding dan kompresi interframe melalui motion compensation[6]. Perkiraan framerate 22 fps pada penglihatan mata manusia sebagai pergerakan gambar yang halus. Ukuran frame rate untuk Amerika dan sekitarnya adalah 30 fps dengan bentuk standarisasi video NTSC yang ukuran gambarnya Universitas Sumatera Utara 17 adalah 704 x 480 pixel x line, sedangkan Eropa dan Indonesia adalah 25 fps dengan bentuk standarisasi video PAL yang ukuran gambarnya 704 x 576 .

2.5 Prinsip Kerja Video Call